Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La pression est un paramètre thermodynamique incontournable en chimie et en physique de la matière minérale et vivante. La pression et la température sont utilisées en routine pour explorer la réponse des systèmes chimiques dans leurs divers états thermodynamiques. Cet article étudie l’effet de la pression sur les liquides et fluides moléculaires. L’état fluide n'est pas toujours facile à appréhender car il présente des domaines où la thermodynamique doit faire appel à des notions de physique statistique qui dérangent la conception classique des lois de la thermodynamique.
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Jean-Pierre PETITET : Directeur de recherche (CNRS) Laboratoire d’ingénierie des matériaux et des hautes pressions Institut Galilée, université Paris XIII
INTRODUCTION
Depuis la formulation de la loi de Boyle au dix-septième siècle et les essais de compression de l’Académie de Florence pour évaluer la compressibilité de l’eau , la pression s’est révélée un paramètre thermodynamique central dans le monde de la chimie et de la physique de la matière minérale et vivante. Associée à la température, la pression est utilisée en routine pour explorer la réponse des systèmes chimiques dans leurs divers états thermodynamiques. En fait, le grand intérêt de la pression vient de ce que son impact énergétique excède largement celui de la température grâce à l’importance de l’effet de compression atteint sur un système chimique. Cet effet de compression est obtenu par les moyens techniques actuellement disponibles que sont les cellules à enclumes de diamant (DAC), les presses multienclumes (ME), les techniques de chocs...
Cet article étudie l’effet de la pression sur les liquides et fluides moléculaires. L’article Action de la pression sur les édifices moléculaires solides présente l’action de la pression sur les édifices moléculaires solides.
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Effet de la pression sur les liquides et fluides moléculaires
En anglais
1. Rappels théoriques
Au cours de cette revue, on utilisera la nomenclature des symboles et les unités recommandées par l’IUPAC, ce qui signifie, par exemple, que le module de compression
sera représenté par la lettre B, α =
représentera le coefficient de dilatation thermique (isobare) et CV =
la capacité thermique (à volume constant).
1.1 Effet de pression
L’impact énergétique de la pression est très important.
En effet, la variation d’énergie libre (par l’intermédiaire de PΔV) peut dépasser 10 eV, au-delà de la cohésion des plus solides liaisons covalentes. Par comparaison, une variation de température de 1 000 K atteint quelque 0,1 eV. Dans ce cas, c’est l’agitation thermique qui va contribuer à décomposer les substances.
Il en résulte que l’application de la pression modifie la densité du milieu et, par la suite, déstabilise les liaisons intramoléculaires . Une conséquence importante en est que la notion de « type de liaison », telle qu’elle est présentée dans le tableau 1 et qui suit la classification traditionnelle de Pauling, évolue.
Ce tableau donne une image qualitative, à la pression ordinaire, du rôle de l’environnement électronique sur la nature et la classification des liaisons pour une position donnée des noyaux atomiques.
L’action de la pression va être de modifier l’activité des électrons donc la nature des interactions effectives (figure 1) et de jouer sur la structure, l’ordre magnétique ou les caractéristiques...
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Rappels théoriques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RICHET (P.) - Une courte histoire de la pression - . Proceedings du 3e Forum de Technologie des Hautes Pressions (éd. J.P. Petitet, T. de Rességuier). Collonges-la-Rouge, p. 1-6, 31 réf. (27-31 mai 2002).
-
(2) - HEMLEY (R.J.) - Effects of high-pressures on molecules - . Annual Rev. Phys. and Chem., vol. 51, p. 763-800. 302 réf. (2000).
-
(3) - BRIDGMANN (P.W.) - The Physics of high pressure - . Dover Publications, Inc., NY (première publication en 1931), p. 172-176 (1970).
-
(4) - BRIDGMANN (P.W.) - The Physics of high pressure - . Dover Publications, Inc., NY (première publication en 1931), p. 133 (1970).
-
(5) - HAYWARD (A.T.J.) - Compressibility equations for liquids - . Brit. J. Appli. Phys., vol. 18, p. 965-977, 17 réf., 1 fig. (1967).
-
(6) - GINELL (R.) - Derivation...
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